中微公司在2020年大陆刻蚀设备市场拿下约20%的份额,其需求增量主要来自两大方向:存储芯片的3D NAND扩产和逻辑芯片的先进制程演进。前者因器件堆叠层数增加,刻蚀步骤数成倍增长;后者因制程微缩,刻蚀次数从65nm的20次一路攀升至5nm的160次。此外,先进封装带来的TSV、混合键合等新场景也在打开增量空间。
存储芯片:3D NAND是刻蚀设备价值量跃升的核心
3D NAND是刻蚀设备需求弹性最大的下游。从设备价值量占比看,刻蚀设备在2D NAND产线中约占15%,在3D NAND产线中则跃升至50%,是价值量提升最显著的环节。
背后的驱动逻辑在于结构变化:3D NAND通过增加堆叠层数来提升存储密度,层数越多,需要刻蚀的高深宽比孔槽就越深、越多。中微公司的Primo SSC HD-RIE系列正是针对64层及以上3D闪存芯片制造开发的CCP设备,其高射频功率和高副产物排出速率设计,专门满足高深宽比孔、槽的刻蚀要求。存储器件从2D走向3D,本质上就是刻蚀设备从配角变主角的过程。
逻辑芯片:制程微缩驱动刻蚀次数倍增
逻辑芯片先进制程是另一大需求来源。随着工艺节点推进,多重模板工艺的采用使得刻蚀步骤数急剧增加:65nm节点需要约20次刻蚀,到28nm增至40次,14nm为64次,7nm达140次,5nm则需约160次。制程每前进一代,刻蚀设备的用量和质量要求都同步上台阶。
中微公司的CCP设备制程覆盖65nm至5nm,已进入台积电7nm和5nm产线,是国内唯一进入台积电供应链的国产刻蚀设备厂商。同时,公司从2012年起布局ICP设备,目前制程已达28nm,正在研发面向5nm逻辑芯片及1Xnm内存芯片的下一代产品,ICP有望成为新的业绩增长点。
需求结构对比
| 下游场景 | 需求驱动 | 设备价值量变化 |
|---|---|---|
| 3D NAND存储 | 堆叠层数增加,高深宽比刻蚀需求爆发 | 刻蚀设备占比从2D的15%升至3D的50% |
| 逻辑芯片先进制程 | 制程微缩,多重模板工艺增加刻蚀次数 | 5nm刻蚀次数约为65nm的8倍 |
| 先进封装 | TSV、混合键合等新工艺场景 | 属于增量需求,尚在培育期 |
常见问题
中微公司在大陆刻蚀设备市场的份额是多少?
根据SEMI的估算,中微公司2020年在大陆刻蚀设备市场的份额约为20%,仅次于泛林半导体的52%,位居国产厂商第一。北方华创以约6%的份额位居其后。
中微公司的刻蚀设备主要覆盖哪些工艺?
中微公司的传统优势在CCP(电容性等离子体刻蚀)领域,制程覆盖65nm至5nm,并已进入台积电7nm和5nm产线。其ICP(电感性等离子体刻蚀)设备制程达到28nm,正在研发面向5nm逻辑芯片和1Xnm内存芯片的下一代产品。
3D NAND对刻蚀设备的需求为什么比2D NAND大?
因为3D NAND通过增加堆叠层数来提升存储密度,需要刻蚀更深、更窄的高深宽比孔槽。在设备采购结构上,刻蚀设备在3D NAND产线中的价值量占比(50%)远高于2D NAND(15%),是价值量提升最显著的设备环节。